KOMPATIBILITAS TANAMAN TOMAT DAN CABAI DENGAN KOMBINASI PUPUK ORGANIK DAN HAYATI
(CENDAWAN MIKORIZA ARBUSKULA)
NASKAH PUBLIKASI
Disusun oleh :
SULISTIYOWATI
A 420 090 161
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
KOMPATIBILITAS TANAMAN TOMAT DAN CABAI DENGAN KOMBINASI PUPUK ORGANIK DAN HAYATI
(CENDAWAN MIKORIZA ARBUSKULA)
Sulistiyowati1, Dr. Siti Chalimah, M. Pd2. 1
Mahasiswa Pendidikan Biologi FKIP UMS, sulist_chocho@ymail.com 2
Staf Pengajar UMS Surakarta Chalimah_tuban@yahoo.co.id
ABSTRAK
Permasalahan yang terjadi saat ini adalah semakin menurunnya kualitas lahan pertanian dan ketersediaan pupuk anorganik sehingga dapat mengancam ketersediaan bahan pangan. Aplikasi pupuk anorganik yang lebih untuk meningkatkan produksi pertanian berpotensi merusak struktur tanah. Kondisi tersebut diperparah dengan menurunnya populasi mikroba dan bahan organik. Solusi yang dapat digunakan untuk memperbaiki keadaan tersebut dengan pemakaian pupuk hayati (CMA) dan organik. Lebih dari 97% jenis tanaman yang ada dialam dapat berasosiasi dengan mikoriza. Simbiosis antara mikoriza dan tanaman dapat memberikan pengaruh yang berlainan tergantung dari sinergisitas metabolisme para simbion dalam penyerapan nutrisi. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui kompatibilitas akar tanaman tomat dan cabai dengan kombinasi pupuk hayati dan organik. Parameter yang diamati adalah persentase kolonisasi CMA dan sporulasi dalam akar tanaman. Metode yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) 2 faktor dengan 3 kali ulangan, faktor pertama yaitu tanpa CMA dan pupuk organik (P0), pemberian CMA tanpa pupuk organik (P1), pemberian CMA dan pupuk organik (P2), dan faktor kedua yaitu tanaman tomat (T1) dan cabai (T2). Hasil penelitian menunjukkan bahwa akar tanaman tomat dan cabai kompatibel dengan kombinasi pupuk hayati dan organik. Kompatibilitas tertinggi terjadi pada akar cabai dengan rerata 63,66% pada perlakuan T2P1, sedangkan tomat sebesar 11% pada perlakuan T1P1. Tidak ada perbedaan yang nyata antara perlakuan pemberian CMA tanpa pupuk organik (P1) dengan perlakuan CMA dan pupuk organik (P2).
A. Pendahuluan
Pemupukan merupakan upaya penambahan nutrisi yang dapat
mendukung kelangsungan hidup tanaman dan memperbaiki sifat fisik
tanah. Pupuk merupakan bahan yang mengandung nutrisi untuk
meningkatkan pertumbuhan tanaman, meningkatkan produksi dan
kualitasnya. Selama ini petani lebih memilih pupuk kimia (anorganik)
untuk asupan nutrisi tanaman dengan harapan mendapatkan hasil yang
optimal. Pupuk kimia dianggap sebagai cara terbaik untuk meningkatkan
hasil produksi petanian. Hal tersebut dapat terjadi karena pupuk kimia
praktis dalam penggunaanya, dan memiliki kandungan hara makro (NPK)
yang dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah besar.
Hal yang harus diwaspadai bahwa aplikasi pupuk kimia yang lebih
untuk meningkatkan produksi pertanian justru berpotensi merusak lahan
pertanian. Kondisi tersebut diperparah dengan defisitnya bahan organik
tanah yang terjadi dihampir semua lahan pertanian.
Salah satu usaha yang ditempuh untuk mengatasi permasalahan
tersebut yaitu pemakaian pupuk organik yang dikombinasikan dengan
pupuk hayati. Tanaman tidak hanya mendapatkan bahan-bahan organik
saja, namun juga mendapat tambahan nutrisi dan air dari pupuk hayati.
Cendawan Mikoriza Arbuskula (CMA) merupakan pupuk hayati yang
mampu meningkatkan produktivitas tanah dan tanaman. Cendawan
mikoriza merupakan satu kelompok jamur tanah biotrof obligat yang tidak
dapat berkembang biak tanpa tanaman inang. CMA mampu bersimbiosis
dengan lebih dari 97% jenis tanaman yang ada di alam (Mosse, 1981).
Struktur cendawan ini terdiri atas hifa eksternal, hifa internal, arbuskula
dan atau vesikula.
CMA memiliki kemampuan untuk menyerap unsur hara baik
makro maupun mikro, sehingga tanaman tahan terhadap kekeringan.
Namun, simbiosis antara CMA dengan tanaman inang memberikan
pengaruh yang bervariasi tergantung sinergisitas metabolisme para
tanaman oleh mikoriza ditentukan oleh kompatibilitas antara CMA dan
tanaman. Dalam hal ini, kompatibilitas merupakan suatu kesesuaian
fungsional dalam aktifitas fisiologi antara para simbion.
Berdasarkan penelitian Nurhayati (2012), derajad infeksi CMA
dan serapan phospat tanaman dipengaruhi oleh perlakuan berbagai jenis
tanaman inang (kudzu, jagung dan kedelai) dan jenis sumber inokulum
mempengaruhi. Hal ini sesuai dengan Sieverding (1991), bahwa jenis
tanaman yang berbeda akan menunjukkan reaksi yang berbeda pula
terhadap infeksi mikoriza dan secara tidak langsung berpengaruh terhadap
perkembangan kolonisasi mikoriza. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui kompatibilitas akar tanaman tomat dan cabai dengan
kombinasi pupuk organik dan hayati.
B. Metode Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dirumah kaca dan laboratorium
Fakultas Pendidikan Biologi UMS. Pupuk organik yang digunakan dalam
bentuk granul, terdiri dari pupuk dasar (campuran eceng gondok dan
kotoran ayam). CMA diperoleh dari hasil eksplor daerah kapur yang
diperbanyak dengan tanaman sorgum dan Pueraria paseoloedes
(Chalimah, 2007), dan dari Litbang Kehutanan serta Bioteknologi Taman
Kencana Bogor.
Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap dua faktorial
dengan 3 ulangan. Faktor pertama pemberian pupuk dengan 3 taraf yaitu
tanpa CMA dan pupuk organik (P0), dengan CMA tanpa pupuk organik (P1), dan dengan CMA dan pupuk organik (P2). Faktor kedua jenis tanaman yaitu tomat (T1) dan cabai (T2). Data yang diperoleh dianalisis menggunakan anava satu jalur dan uji lanjutan menggunakan Duncans
Multiple Range Test (DMRT) dengan taraf nyata 5%.
Penelitian dilaksanakan pada Desember-Juni 2013. Tahapan
pelaksanaan meliputi penyemaian benih tanaman tomat dan cabai,
dilakukan dilakukan diakhir penelitian dengan cara mengambil contoh
akar untuk pembuatan preparat histologis akar. Analisis kompatibilitas
CMA dilakukan dengan menghitung persentase kolonisasi yang meliputi
hifa eksternal, hifa internal, vesikula, arbuskula dan sporulasi dalam akar.
Persentase kolonisasi dihitung menggunakan rumus (Koske dan Gemma
1989).
Persentase kolonisasi ═ akar yang terinfeksi
akar yang diamati � 100%
C. Hasil Penelitian dan Pembahasan 1. Hasil Penelitian
Tabel 1. Persentase rerata kolonisasi CMA pada akar tomat dan cabai dengan kombinasi pupuk organik dan hayati
T1P1 : tomat dengan penambahan CMA tanpa pupuk organik T1P2 : tomat dengan penambahan CMA dan pupuk organik T2P0 : cabai tanpa CMA dan pupuk organik
T2P1 : cabai dengan penambahan CMA tanpa pupuk organik T2P2 : cabai dengan penambahan CMA dan pupuk organik
Berikut hasil perhitungan Duncans (DMRT) pada persentase kolonisasi akar tomat dan cabai:
Tabel 2. Hasil uji Duncans pada persentase kolonisasi akar tomat dan cabai
Keterangan: P0 : tanpa CMA dan pupuk organik P1 : dengan CMA tanpa pupuk organik P2 : dengan CMA dan pupuk organik
Dari hasil analisis anava persentase kolonisasi pada akar tomat
yaitu F hitung (30,203) > F tabel (5,143) sehingga H0 ditolak, maka dapat disimpulkan bahwa ada pengaruh antara masing-masing perlakuan
terhadap persentase kolonisasi. Setelah dilakukan uji lanjut menggunakan
Duncans diketahui perlakuan P0 berbeda nyata terhadap P1 dan P2, namun perlakuan P1 tidak berbeda nyata dengan P2.
Pada akar cabai diketahui bahwa F hitung (20,807) > F tabel
(5,143) sehingga H0 ditolak. Berdasarkan uji lanjut diketahui bahwa perlakuan P0 berbeda nyata terhadap P1 dan P2, namun untuk perlakuan P1 tidak berbeda nyata terhadap P2.
Tabel 3. Rerata sporulasi pada akar tanaman tomat dan cabai dengan kombinasi pupuk organik dan hayati
Perlakuan Jumlah Spora Rerata
T1P0 0 0
T1P1 : tomat dengan penambahan CMA tanpa pupuk organik T1P2 : tomat dengan penambahan CMA dan pupuk organik T2P0 : cabai tanpa CMA dan pupuk organik
T2P1 : cabai dengan penambahan CMA tanpa pupuk organik T2P2 : cabai dengan penambahan CMA dan pupuk organik
Berdasarkan tabel tersebut masing-masing perlakuan menunjukkan
hasil yang berbeda-beda. Untuk perlakuan yang tidak diinokulasi CMA
tidak menunjukkan adanya spora. Pada perlakuan T1P1 menunjukkan adanya pertambahan spora rata-rata sebanyak 1 spora, sedangkan pada
pertambahan spora yang lebih tinggi yaitu sebanyak 9 spora. Sedangkan
pada perlakuan T2P2 memiliki rerata sebanyak 6 spora.
Modifikasi organ-organ CMA yang terjadi pada akar tomat da
cabai dapat dilihat sebagai berikut:
Gambar 1. Arsitektur modifikasi organ CMA pada akar tanaman, (1). akar yang tidak terdapat kolonisasi, (2). Akar yang terdapat kolonisasi CMA, (3). Hifa eksternal, (4). Hifa internal, (5). Vesikula, (6). arbuskula
Sporulasi yang terdapat pada akar tanaman tomat dan cabai sebagai
berikut:
Gambar 2. sporulasi yang ditemukan pada akar tanaman (1). tomat, (2). cabai
2. Pembahasan
Dari hasil pengamatan diketahui bahwa tanaman inang yaitu tomat
dan cabai dapat bersimbiosis dengan CMA yang ditandai dengan adanya
kolonisasi pada masing-masing akar, berupa hifa eksternal, hifa internal,
vesikula, arbuskula (gambar 1) dan pembentukan spora dalam akar
(gambar 2). Hasil penelitian Widiastuti (2004) menyatakan bahwa,
perubahan akar tingkat sel dengan ditemukannya modifikasi CMA
berupa hifa eksternal, internal, vesikula dan arbuskula.
Hasil pengamatan dan analisa diketahui bahwa akar tanaman
tomat dan cabai mempunyai tingkat kolonisasi dan sporulasi yang
bervariasi. Dari pengamatan diketahui bahwa cabai memiliki
kompatibilitas yang lebih baik daripada tomat. Ini diketahui dari
persentase kolonisasi dan sporulasi dalam akar tanaman. Berdasarkan
data rerata persentase kolonisasi akar cabai dikategorikan mempunyai
kompatibilitas yang tinggi yaitu T1P1 (63,66%) dan T1P2 (52,33%). Sedangkan akar tomat pada T2P1 (11%) dan T2P2 (10,33%). Pada akar tomat dan cabai persentase kolonisasi CMA tertinggi terjadi pada
perlakuan tanpa penambahan pupuk organik (P1). Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor antara lain jenis tanaman inang, jenis spesies CMA dan
lingkungan.
Setiap tanaman akan memberikan respon yang tidak sama terhadap
infeksi CMA dan secara tak langsung akan mempengaruhi
perkembangan dan kolonisasi mikoriza. Perbedaan reaksi tersebut sangat
dipengaruhi oleh aras kepekaan tanaman terhadap infeksi dan sifat
ketergantungan tanaman pada mikoriza dalam serapan hara. Kedua sifat
tersebut ada kaitannya denga tipe perakaran dan keadaan fisiologi
tanaman. Jenis tanaman berpengaruh dalam hal perbedaan tingkat
ketergantungan pada mikoriza karena terdapat beberapa tanaman tertentu
yang sangat membutuhkan keberadaan mikoriza, seperti ubi kayu dan
ada yang tidak membutuhkan seperti lobak (Sieverding, 1991). Selain itu,
pertumbuhan tanaman dipengaruhi oleh faktor genetik dan faktor
lingkungan karena setiap tanaman mempunyai kemampuan yang berbeda
untuk beradaptasi dengan lingkungan tempat tumbuh sesuai ukurannya
masing-masing (Suraya, 2002).
Keadaan lingkungan yang mempengaruhi kompatibilitas CMA
antara lain pH tanah, suhu, kelembapan tanah, intensitas cahaya dan P
menyebabkan aktivitas akar dan permeabilitas membran sel akar
meningkat sehingga akar lebih mudah terinfeksi oleh CMA. Pada
penelitian ini kompatibilitas pada akar tomat, cabai dan jahe yang terbaik
terdapat pada perlakuan (P1) yaitu CMA tanpa pupuk organik. Tidak adanya bahan organik dalam media dapat merangsang CMA untuk lebih
aktif dalam penyerapan hara sehingga terbentuk kolonisasi yang lebih
baik dibandingkan perlakuan dengan pupuk organik. Selain itu, akar
tanaman akan lebih bergantung terhadap CMA dalam penyerapan unsur
hara jika dalam keadaan yang sedikit unsur hara dan sedikit air. Pendapat
yang sama disampaikan oleh Sieverding (1991) ketersediaan unsur hara
yang cukup didalam tanah memberikan pengaruh yang negatif pada
perkembangan CMA karena perkembangan hifa cendawan akan
terhambat pada keadaan tanah yang subur.
Sporulasi yang terjadi pada tomat dan cabai tergolong rendah
sebab hanya terjadi sporulasi antara 1-9 spora dari 32 spora yang
diinokulasikan. Sporulasi merupakan proses pembentukan spora. Pada
pengamatan preparat histologis akar ditemukan lebih dari satu jenis spora
mikoriza, sebab CMA yang digunakan dalam penelitian ini merupakan
konsorsium mikoriza.
Johnson et al (1982) sporulasi pada CMA terjadi sebagai respon terhadap fluktuasi pertumbuhan akar tanaman inang, namun produksi
spora mungkin meningkat setelah periode pertumbuhan akar yang
ekstensif atau penuaan tanaman inang. Selain itu perbedaan tanaman
inang dan kesuburan tanah juga dapat memberikan pengaruh yang
berbeda terhadap sporulasi pada setiap spesies.
D. Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa akar
tanaman tomat dan cabai kompatibel dengan kombinasi pupuk hayati dan
organik. Kompatibilitas tertinggi terjadi pada akar cabai dengan rerata
perlakuan T1P1. Tidak ada perbedaan yang nyata antara perlakuan pemberian CMA tanpa pupuk organik (P1) dengan perlakuan CMA dan pupuk organik (P2).
E. Ucapan Terima Kasih
Ucapan terima kasih penulis sampaikan yang terhormat Ibu Dr. Siti
Chalimah M.Pd. atas nasehat, perhatian , bimbingan dan saran yang telah
diberikan selama penelitian ini berlangsung sampai selesai. Dan Bapak
Dodik Luthfianto, M.Si. atas bantuan dan dukungan selama penelitian dan
penyusunan skripsi.
Daftar Pustaka
Chalimah, S. 2007. Pemanfaatan Teknologi In Vitro Untuk Perkembangan Gigaspora margarita dan Acaulospora tuberculata. Disertasi. Sekolah pascasarjana IPB. Bogor. (unpublished)
Chalimah, dkk. 2012. Bioteknologi Mikoriza Dan Pupuk Organik Koheyambing-Gulma Air Bentuk Granul Menuju Infrastruktur Hijau Dan Pertanian Berkelanjutan. UMS
Oktasri, Dwiana. 2012. Perbanyakan Cedawan Mikoriza Arbuskula (CMA) Pada Media Bahan Organik Dan Uji Kompatibilitas Pada Dua Varietas Rambutan (Nephelium sp.). Tesis. UNS.
Gianinazzi, S. dan V.Gianinazzi-Pearson. Progress And Headaches In Endomycorrizha Biotechnology. France: Balaban Publisher.
Hetrick BAD. 1984. Ecology Of Vesicular-Arbuscular Mycorrhiza Fungi. Florida: CRC Press. Inc.
Nurhayati. 2012. Pengaruh Berbagai Jenis Tanaman Inang Dan Beberapa Jenis Sumber Inokulum Terhadap Infektivitas Dan Efektivitas Mikoriza. Jurnal Agrista Vol.16 No.2
Rainiyati, dkk. 2009. Pengujian Efektivitas Beberapa Isolat Cendawan Mikoriza Arbuskula (CMA) Terhadap Bibit Pisang. Berk.penel. hayati: 15 (63 - 69). Santoso, B. 1994. Mikoriza Dan Hubungannya Dengan Kesuburan Tanah.
Yayasan pembina fakultas pertanian. Malang: UNIBRA.
Sieverding, E. 1991. Vesicular-arbuscular Mycorrhiza Management in Tropical Indegenous Glomales. Deutsche. Jerman.
Smith SE. and D.J. Read. 1997. Mycorrhizal Symbiosis, 2nd edition. Academic Press, London.
